人教版 必修第一册 3 位置变化快慢的描述——速度 课件(共21张PPT)

(共21张PPT)
第3节 位置变化快慢的描述——速度
思考与讨论
思考：视频中不同物体的运动有什么不同？用什么物理量描述这种不同？
知识链接：
思考：两辆车从同一地点出发，经过长短不同的路径，同时到达一个终点，这段时 间内两车位置变化快慢相同吗？
思考：两辆车从同一地点出发，一辆向东开，一辆向西开，路程与时间的比值都是 20m/s，你认为他们的运动相同吗？位置变化快慢相同吗？
思考：我们研究物体运动的快慢，很多时候是要研究物体的位置随时间变化的快 慢，此时我们应该如何重新定义速度呢？
一、速度
1.定义：
6.物理意义：
2.物理符号：
4.国际单位——
5.方向：
位移与发生这个位移所用时间的比值。
速度是表示物体的运动快慢的物理量。
V
米每秒（m/s）。
km/h、cm/s
3.公式:
速度方向即物体的运动方向，与位移方向相同。
运动快慢即位置变化快慢
常用单位——
一、速度
例1.关于速度的定义式V=Δx/Δt，以下叙述错误的是（ ）
A.物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移Δx成正比，与运动时间Δt成 反比
B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关
C.此速度定义式适用于任何运动
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量
例2.巴黎奥运会，潘展乐一战封“神”。法国《西法兰西报》评论说：“这位來自 中国温州的神童在拉德芳斯体育馆的泳池里只用了45秒92就游完100米。他快 如流矢，此前从未有人游进46秒。”试计算潘展乐的100米游泳速度。
思考：潘展乐在游完100米的全程中任何一个时刻，任何一个位置的速度都是 2.18m/s吗？
A
二、平均速度和瞬时速度
1.平均速度：
定义：物体运动的位移与发生这个位移所用的时间的比值。
意义：描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向。
理解：①平均速度表示了物体(质点)位置改变快慢的大致状况。
②平均速度是矢量,既有大小又有方向，其方向与位移方向相同。
③平均速度不考虑运动过程的细节问题,只考虑初末位置及整个过 程的运动时间问题.
二、平均速度和瞬时速度
物理意义：物体经过某一位置或在某一时刻的运动快慢程度。
2.瞬时速度：
理解：①瞬时速度是精确地描述物体运动快慢的物理量
②瞬时速度是矢量，其方向即为物体运动方向
③可以用一个较短时间内的平均速度来替代瞬时速度
定义：当Δt趋于0时，我们就把v=Δx/Δt叫做物体在t时刻的瞬时速度。
方向：物体在某一时刻的运动方向，沿轨迹的切线方向。
二、平均速度和瞬时速度
3.速率
定义：路程与发生这一路程所需的时间的比值
公式：
物理意义：描述物体运动的快慢，是一个标量。
平均速率：描述物体运动的快慢的大致情况。
平均速率≥平均速度的大小
瞬时速率：当Δt趋于0是，v=s/Δt,即为瞬时速度。
瞬时速率＝瞬时速度的大小
瞬时速度的大小通常叫作速率。
二、平均速度和瞬时速度
平均速度
位移(Δx)与时间(Δt)的比值
与位移方向相同
平均速率
瞬时速度
速率
沿轨迹的切线方向
路程(s)与时间(Δt)的比值
Δt→0
方向
方向
大小
平均速率≥平均速度的大小
二、平均速度和瞬时速度
例3.下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是(　　)
A．若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平 均速度一定等于零
B．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬 时速度一定等于零
C．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D．变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时 速度
AC
二、平均速度和瞬时速度
例4.某人沿着平直公路由A出发到达D点，前t1=5s内向东运动了△x1=30m经过B点， 又运动了t2=5s前进了△x2=60m到达C点，在C点停了t3=4s后又向西行，经历了 t4=6s运动△x4=120m到达A点西侧的D点，其运动图如图所示，求：
（1）全过程的平均速度；
（2）全过程的平均速率。
1.5m/s
10.5m/s
二、平均速度和瞬时速度
3.从位移—时间图像认识速度
斜率：亦称“角系数”，表示一条直线相对于横轴的倾斜程度。
一条直线与某平面直角坐标系横轴正半轴方向的夹角的正切值即该直 线相对于该坐标系的斜率。
物理意义：同一坐标系中斜率反应了物体速度的大小，但并不等于速度。
x/m
t/s
x/m
t/s
曲线在某点的切线的斜率大小反应该点的瞬时速度大小。
A
t1
x1
B
t2
x2
C
三、测量纸带的平均速度和瞬时速度
位移：两点之间的距离即为物体的位移；
测量距离时每次应测量到起点的距离。
时间：每两点之间的时间间隔为0.02s；
常采用每5点取1点（每隔4点取1点）方式取计数点，间隔为0.1s。
思考：纸带可以记录哪些信息？
1.测量平均速度
平均速度：
三、测量纸带的平均速度和瞬时速度
2.测量瞬时速度
思考：瞬时速度是指物体经过某一位置或在某一时刻的运动快慢程度。
当Δt趋于0时，我们就把v=Δx/Δt叫做物体在t时刻的瞬时速度。
但是，当Δt趋于0时，Δx也趋于0，该如何测量呢？
计算原则：准确性 可行性
计算原理：利用极短的一段时间的平均速度代替瞬时速度。
四、速度时间图像
思考：计算出下列纸带中各点的瞬时速度，各计数点为每5点取1点。
单位：cm
位置 0 1 2 3 4 5 6
x/m 0.00 0.06 0.16 0.30 0.48 0.70 0.96
Δx/m 0.06 0.16 0.24 0.32 0.40 0.48 0.26
Δt/s 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1
v/m/s 0.6 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6
1.0
2.0
3.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0
V/m.s-1
t/s
四、速度时间图像
思考：下图是某同学手拉纸带实测数据所描的点，我们该如何拟合？
总结：速度不会发生突变，所以，如果我们用一平滑的曲线来描出这些点， 曲线反应的情况就会与实际更加接近。
拓展学习——借助传感器与计算机测速度
1.频闪照相
拓展学习——借助传感器与计算机测速度
激光发射接收点
挡光板宽度为d
小车通过光电门时的速度为：
2.光电门
拓展学习——借助传感器与计算机测速度
3.位移传感器
拓展学习——借助传感器与计算机测速度
BD